[發(fā)明專利]高壓電池充電系統(tǒng)及其適用的充電器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110314943.8
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN103051039A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳金火;湯博文;卓孟甫
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/10;H02M1/42;H02M3/155
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 張龍哺;馮志云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高壓電池充電系統(tǒng)，且特別涉及一種應(yīng)用于電動汽車的高壓電池充電系統(tǒng)及其適用的充電器。

背景技術(shù)

燃油式汽車的發(fā)明確實(shí)改善了人類行動上的方便與貨物運(yùn)送的問題，且隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，燃油式汽車被大量生產(chǎn)，現(xiàn)今燃油式汽車已經(jīng)成為人類生活中不可或缺的工具之一。目前世界燃油式汽車總數(shù)約8.5億輛，而全球57％的石油消費(fèi)在交通領(lǐng)域(其中美國達(dá)到67％)，預(yù)計(jì)到2020年燃油式汽車將達(dá)到12億輛，全球石油需求與常規(guī)石油供給之間將出現(xiàn)凈缺口，石油能源供需矛盾日益凸顯。預(yù)計(jì)2050年的供需缺口幾乎相當(dāng)于2000年世界石油總產(chǎn)量的兩倍，石油價(jià)格會飛速上漲，造成汽車使用成本越來越高。因此，各國都在積極鼓勵(lì)發(fā)展新能源汽車，以改變能源結(jié)構(gòu)，降低對石油的依賴。

此外，燃油式汽車運(yùn)作時(shí)，會燃燒汽油造成空氣污染，使整個(gè)生態(tài)環(huán)境遭致破壞，近年來為了改善車輛對環(huán)境的破壞，各個(gè)車商都致力研發(fā)低污染的汽車，以保護(hù)我們的環(huán)境。在各種新能源汽車中，電動汽車的技術(shù)背景相對比較成熟，且電網(wǎng)已經(jīng)鋪設(shè)到全球各地，可以很方便的獲得穩(wěn)定的電能，所以電動汽車(electric?vehicle，EV)或者混合動力汽車(Plug-in?Hybrid?electric?vehicle，PHEV)是新能源汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向。

電動汽車或者混合動力汽車使用電池作為一個(gè)穩(wěn)定的能量來源，以提供電能至汽車的相關(guān)控制電路以及產(chǎn)生動力的電機(jī)裝置，當(dāng)電池的電量耗盡時(shí)，需要使用充電器對電池充電，以恢復(fù)電池的電量。現(xiàn)有電動汽車或者混合動力汽車內(nèi)的充電器主要包含一功率因子校正電路、一總線電容以及一直流-直流變換電路。其中功率因子校正電路用于將所接收的一輸入電能的功率因子提高，并產(chǎn)生一總線電壓。總線電容則與功率因子校正電路的輸出端連接，用于儲能穩(wěn)壓。直流-直流變換電路則接收總線電壓，并將總線電壓轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生高壓充電電壓對高壓電池單元充電。

由于功率因子校正電路所產(chǎn)生的總線電壓的電壓大小實(shí)際上取決于總線電容的額定電壓值，而直流-直流變換電路所輸出的高壓充電電壓的電壓范圍則取決于總線電壓的電壓大小，因此當(dāng)欲使高壓充電電壓的電壓范圍較廣，使其可對例如400V的高壓電池單元充電時(shí)，總線電壓則需達(dá)到例如450V以上，故充電器需對應(yīng)選用額定電壓值較高的總線電容，例如額定值可達(dá)到500V的總線電容，然由于額定電壓值較高的總線電容取得不易且成本較高，因此高壓充電電壓的寬電壓范圍便有所限制而難以達(dá)成。

此外，部份現(xiàn)有電動汽車或者混合動力汽車內(nèi)的充電器還具有一輔助電源電路，與功率因子校正電路的輸出端連接，輔助電源電路的輸入電壓來自總線電壓，用于提供電能至汽車內(nèi)部的各控制單元，然而由于輔助電源電路的輸入電壓來自于總線電壓供應(yīng)，因此一旦功率因子校正電路所接收的輸入電能失常或中斷而停止供應(yīng)至功率因子校正電路，使得功率因子校正電路無法產(chǎn)生總線電壓時(shí)，輔助電源電路便停止運(yùn)作而中斷供應(yīng)電能至各控制單元，導(dǎo)致汽車的各控制單元所能操控的各功能將喪失而降低可靠性。

再者，現(xiàn)有電動汽車的充電器的總線電容并無法更換，因此一旦總線電容因長期充放電導(dǎo)致至壽命減短甚至損壞時(shí)，現(xiàn)有電動汽車僅能以新的充電器來更換舊的充電器，以此達(dá)成總線電容的更換，如此一來，甚為不便，也造成成本提高及資源浪費(fèi)。

因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的電動汽車的高壓電池充電系統(tǒng)及其適用的充電器，實(shí)為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域者目前所迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種高壓電池充電系統(tǒng)及其適用的充電器，以解決現(xiàn)有電動汽車的充電器因額定電壓值較高的總線電容取得不易且成本較高，因此難以提供寬電壓范圍的高壓充電電壓對電池單元充電，以及解決現(xiàn)有電動汽車的充電器的輔助電源電路并無法于輸入電能失常或中斷而停止供應(yīng)至功率因子校正電路時(shí)，持續(xù)供電電能至各控制單元，導(dǎo)致電動汽車的可靠性降低，并解決現(xiàn)有電動汽車的充電器的總線電容無法更換的問題。